一、温拌沥青混合料
使用热拌沥青混合料的负面影响就是环境的破坏、能源的大量消耗和人的生存圈的缩小,这与我国发展绿色的和可持续的道路是背道而驰的。采用环保节能的温拌沥青混合料对改善上述状况有着巨大的意义。
青银高速公路河北段通车至今已有6年时间,交通量逐渐增大,车辆多为重载的运煤车辆。经对路面的综合检测,发现部分路段路面抗滑技术指标出现衰减。为防止路面病害的进一步发展,影响路面使用性能,对青银高速K475+115~504+224青岛方向段进行罩面。罩面采用温拌薄层施工方案以提高路面的抗滑性能为主。2010年5月实施了该专项工程,工程进行后对工程实施前后的路面综合状况进行了对比,对实施后的路面性能进行了跟踪观测。
温拌薄层沥青混合料采用SAC-10级配,沥青混合料级配采用马歇尔方法设计,设计方法符合《温拌沥青混合料施工技术指南》(DB13/T1041-2009)的相关技术要求,温拌剂采用维实维克益路牌BAT-H5型温拌剂。温拌剂的添加量为沥青含量的5%。
最佳油石比为5.1%,相应的毛体积密度2.553g/cm3,空隙率为4.5%,稳定度大于8kN。
二、施工中的质量控制
1、原材料质量控制
粗集料采用河北临城产玄武岩,其规格符合5mm~10mm石料规格要求。石料质量符合公路工程粗集料规范要求。细集料采用鹿泉产机制砂,规格符合0~3mm的机制砂规格要求。矿粉采用邢台隆尧产矿粉,质量符合细集料规范要求。
2、集料经沥青拌合设备加热后,筛分成0~3mm、3~6mm、6~11mm矿料三个热料仓,根据生产配合比确定各热料仓的材料比例为6~11mm:3~6mm:0~3mm为65:6:23。
3、生产配合比验证完后,拌和站开始生产。热料称量完后放入矿粉,干拌8s后按油石比确定的沥青量加入沥青,加入沥青的同时按加入沥青量质量的5%加入温拌剂,拌合时间为40s。温拌剂添加利用专门的添加设备,并经过计量标定,通过调整控制时间控制添加量。
4、沥青混合料温度控制。加入温拌剂后,沥青混合料的拌合温度可以降低30℃左右。由于本次工程沥青拌和站距离施工地点比较远,平均运距在60km左右。施工在5月份进行,而且由于今年天气温度较往年偏低,施工时气温大多在20℃左右。因此骨料温度加热到170℃,沥青混合料的出厂温度控制在150℃~160℃范围之内。沥青混合料的运输采用15t自卸车,做好保温覆盖。摊铺温度在130℃~140℃左右,碾压温度在120℃左右。如果运距短一些的情况下,混合料的出厂温度还可以降低10℃左右。
5、摊铺碾压。沥青摊铺机使用福格勒2500摊铺机,配备超声波厚度控制仪,尽量减少施工中由于原路面的不平造成的新铺层厚度变化。虚铺系数定为1.3。沥青混合料的碾压采用3台悍马HD130型高频震动压路机,采用紧跟慢压的施工方法。震动碾压六遍,静压一遍。由于采用震动压路机,有效的减少了过程中骨料的推移,在摊铺层很薄的情况下提高了平整度。
6、压实度控制。由于薄层罩面厚度低于3cm,压实度检测按《公路沥青路面施工技术规范》不易采用路面钻芯检测压实度的方法,因此本工程采用通过试验段确定压实设备组合和压实遍数的方法。试验段施工采用两套碾压方案:
第一套方案:初压用双钢轮震动压路机先行碾压一遍,振动压路机高频振动碾压两遍,复压用两台胶轮压路机各压三遍,终压用双钢轮振动静压消除轮迹收面。
第二套方案:先用一台振动压路机紧跟摊铺机采用前进静碾后退振动碾压一遍,然后再振动碾压两遍,另一个振动压路机高频振动碾压三遍,最后用双钢轮压路机静压收面。通过两套碾压方案的对比,最终确定采用第二种碾压方案。根据当天的试验段沥青混合料的马歇尔试验确定的密度,确定压实度。
三、沥青混合料性能和路面技术指标的检测
1、沥青混合料性能检验主要有三项,高温稳定性检验、水稳定性检验、低温抗裂性能检验。高温稳定性检验主要通过车辙试验确定。温拌SAC-10的沥青混合料车辙试验大于6000次,完全满足3600次的设计要求;浸水马歇尔试验残留稳定度不小于85%;冻融劈裂试验的残留强度比不小于80%。
2、路面压实度对于小于3cm的罩面主要通过施工过程控制,严格控制压路机的碾压遍数。取芯检测只能作为辅助检测手段,压实度不低于97%。www.tmgc8.com
3、路面渗水系数的大小直接影响路面是否会发生早期水损害,《公路沥青路面施工技术规范》规定密集配沥青混合料渗水系数不大于120ml/min,而且要求在沥青混合料摊铺后未通车以前做。本次罩面工程根据河北省地方标准要求,温拌沥青混合料渗水系数不大于60mm/min,现场检测都能满足设计要求。
4、路面摩擦系数,施工检测采用摆式摩擦仪测定,规范要求大于55,现场检测都在65以上,大于设计要求。
5、构造深度检测,根据设计规范SAC-10的构造深度大于0.45,现场检测时间构造深度都大于设计要求。
6、平整度检测,采用平整度检测仪,路面平整度指标RQI都大于95%。
7、施工后路面性能检测
路面施工完成后,青银高速公路管理处委托河北道桥检测中心于2010年8月对路面的平整度、车辙深度、抗滑性能进行了检测,检测结果为:SFCr=66.9,IRI=0.84%,车辙深度=2.2 mm。
从沥青路面状况检测结果可以看出,路面技术指标均达到优的水平,尤其是路面的抗滑性能,平均值达到了66.9。与施工以前对比,采用温拌薄层罩面,有效的改善了路面的性能,达到了预防性养护的目的。
四、温拌薄层罩面的不足
本工程2010年6月完工,2011年2月份在K575+115~K476+000段发现了路面横向反射裂缝,可见超薄罩面施工不能有效缓解裂缝的发展,在以后的施工中应引起注意。
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